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Die
Erfindung betrifft ein Gehäuseteil
für Komponenten.
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Bei
Gehäuseteilen
ist es bekannt, eine Erdung für
die gehäusebildend
umgebenen Komponenten vorzusehen.
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Aus
der
DE 74 106 75 U ist
eine Halterung für einen
Kondensator bekannt, bei der der Kondensator an einem Anschlussbereich
einer Platte lösbar
befestigt ist, wobei der Anschlussbereich mittels Federzungen elastisch
ausgebildet ist. Die Platte ist Teil einer Leuchte für Entladungslampen.
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Aus
der
DE 40 38 689 A1 ist
eine elastische Halterung für
einen Kondensator bekannt, die auf der der Halterung gegenüberliegenden
Seite eine weitere Befestigung und Anschlussvorrichtung für den Kondensator
aufweist.
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Aus
der
US 5 182 698 A ist
ein Steckverbinder bekannt, der mittels elastischer Halterungen
in einem Gehäuse
befestigt ist und auf einer anderen Seite einen Anschlussbereich
aufweist.
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Aus
der
DE 10 2006
025 535 A1 ist eine Vorrichtung zur Kühlung elektrischer Elemente
bekannt, bei der die zu kühlenden
Elemente an einem Bodenkörper
befestigt sind, der von einem Luftstrom durchströmt ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuseteil
für einen
breiten thermischen Arbeitsbereich weiterzubilden.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe bei dem Gehäuseteil
nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Gehäuseteil für Komponenten sind, dass jede
Komponente an einer ersten Seite an einem Anschlussbereich am Gehäuseteil
lösbar
befestigt ist,
wobei jede Komponente an ihrer zweiten Seite,
insbesondere an ihrer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite, befestigt
ist, insbesondere mittels Anschlussvorrichtungen,
wobei zwischen
dem Anschlussbereich und einem weiteren Bereich des Gehäuseteils
ein elastischer Bereich angeordnet ist.
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Von
Vorteil ist dabei, dass auch Kondensatoren mit verschiedener Länge, also
Abstand zwischen erster und zweiter Seite, in das Gehäuseteil
einsetzbar sind, da der elastische Bereich derart gestaltet ist,
dass verschieden lange Komponenten einsetzbar sind und der Ausgleich
der Längenabweichungen mittels
des elastischen Bereichs ausführbar
ist. Dabei ist die Elastizität
in Richtung der Verbindungslinie von erster und zweiter Seite sehr
hoch. Senkrecht dazu ist die Elastizität jedoch viel kleiner, mindestens zehnmal
oder hundertmal kleiner. Denn bei Ausführung des Gehäuseteils
als Blechteil ist mittels der Ausnehmungen der elastisch verformbare
Bereich, also der Auslenkungsbereich, in welchem eine reversible
Verformung erreichbar ist, in Normalenrichtung zur Blechebene sehr
stark vergrößerbar gegenüber einem
entsprechenden Bereich des Blechteils ohne Ausnehmungen. Bei Kraftwirkung
innerhalb der Blechebene wird jedoch eine sehr geringe Elastizität, also
hohe Steifigkeit erreichbar. Somit sind Längentoleranzen sehr einfach
und wenig aufwendig tolerierbar. Trotzdem ist ein hohes Gewicht
der Komponente in Blechrichtung sehr stabil aufnehmbar. Vorzugsweise
ist also die Normalenrichtung des Blechs senkrecht zur Gravitationsrichtung
ausgerichtet und die Gravitationsrichtung innerhalb der Blechebene, insbesondere
zumindest um den Anschlussbereich und den elastischen Bereich herum,
also im weiteren Bereich.
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Als
Längenabweichungen
sind nicht nur Fertigungstoleranzen, die bei Kondensatoren mit einer Länge zwischen
10 cm und 1 Meter bis zu einem oder mehreren Millimetern betragen
können,
sondern auch thermisch bedingte Ausdehnungen kompensierbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der weitere Bereich den
Anschlussbereich und den elastischen Bereich, insbesondere direkt.
Von Vorteil ist dabei, dass der weitere Bereich als Blechbereich
ausführbar
ist, der Ausnehmungen, wie Schlitze, umgibt zur Schaffung des elastischen
Bereichs, wobei der elastische Bereich den Anschlussbereich umgibt.
Somit ist eine ebene Ausführung
des Gehäuseteils
in diesem Bereich, also im weiteren Bereich, im elastischen Bereich
und im Anschlussbereich, ermöglicht.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Komponente mit ihrer zweiten
Seite festgelegt an einem Teil, das direkt oder indirekt, also über weitere Teile,
mit dem Gehäuseteil
verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Komponente an ihrer
zweiten Seite an Stromschienen oder dergleichen anschließbar ist,
die wiederum über
weitere Teile mit dem Gehäuseteil
verbunden sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuseteil aus Stahlblech gefertigt.
Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache und kostengünstige Fertigung
als Stanz-Biegeteil ermöglicht
ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuseteil lochartige Ausnehmungen
auf zur Verbesserung der konvektiven Wärmeabfuhr. Von Vorteil ist
dabei, dass die Komponenten entwärmbar sind,
also einen geringen thermischen Übergangswiderstand
zur durch die lochartigen Ausnehmungen durchströmenden Luft aufweisen.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der elastische Bereich mittels
Ausnehmungen gebildet, die im Gehäuseteil vorgesehen sind. Von
Vorteil ist dabei, dass der elastische Bereich ohne zusätzliche Teile
sondern allein durch das Einbringen von Schlitzen herstellbar ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Ausnehmungen zur Bildung
des elastischen Bereichs U-förmig
oder C-förmig
ausgeführt,
insbesondere U-förmig
oder C-förmig
ineinander geschachtelt. Von Vorteil ist dabei, dass einfache Ausführungen
ermöglicht
sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Anschlussbereich mittels
der mechanischen Befestigung auch das Gehäuse der Komponente mit Erde oder
einem Nullleiter elektrisch verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass
eine Erdung mittels der mechanischen Befestigung in einfacher Weise
erreichbar ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst zur Verbindung die Komponente
eine Gewindebohrung, an der ein Schraubgewinde eingeschraubt ist,
das auch mit dem Gehäuseteil
mechanisch, insbesondere mittels einer Mutter, und elektrisch verbunden
ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine lösbare Verbindung an der ersten
Seite herstellbar ist zur Ableitung der Gewichtskraft der Komponente
ans Gehäuseteil.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Komponenten weitere
Gewindebohrungen zur Herstellung einer mechanischen Verbindung und zur
Herstellung einer elektrischen Verbindung, insbesondere mit einem
jeweiligen Zwischenkreispotential. Von Vorteil ist dabei, dass die
elektrischen Anschlüsse
wenig aufwendig hergestellt sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Komponenten Kondensatoren.
Von Vorteil ist dabei, dass die Kondensatoren parallel verschaltbar sind
und vom Gehäuseteil
als Schutzgehäuse
gegen Berührung
aber durchlässig
für konvektiv
angetriebenen Kühlluftstrom
umgebbar sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst jeder Kondensator ein
topfförmig
ausgebildetes Gehäuse,
an dessen Boden als erster Seite eine Gewindebohrung zum mechanischen
Anschluss und zur Erdung des Kondensators und an dessen Oberseite
ebenfalls Gewindebohrungen vorgesehen sind zum elektrischen Anschluss
des oberen und unteren Potentials der Kondensatorspannung. Von Vorteil
ist dabei, dass hohe Ströme
und hohe mechanische Kräfte
durchleitbar sind, da die in die Gewindebohrungen einzuschraubenden
ein Außen-Schraubgewinde
aufweisenden Teile im gesamten Querschnitt zur Stromleitung ausbildbar
sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die am Kondensator anliegende
Spannung die Zwischenkreisspannung eines netzgespeisten Umrichters,
der einen Elektromotor speist. Insbesondere besteht der Umrichter
aus Modulen, wobei eines der Module das Gehäuseteil umfasst. Von Vorteil
ist dabei, dass das Gehäuseteil
eines der Module des Umrichters umgibt. Dabei ist das Modul vorzugsweise ein
Zwischenkreiskondensatormodul, also ein Modul, welches parallel
miteinander verschaltete Kondensatoren umfasst, die aus der Zwischenkreisspannung versorgt
werden. Dabei ist die Zwischenkreisspannung mittels eines Netzgleichrichters
erzeugt und speist die Wechselrichter-Leistungsstufe des Umrichters,
welche wiederum den Elektromotor speist.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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- 1
- Mutter
- 2
- Schraubgewinde
- 3
- U-förmiger erster
Schlitz
- 4
- U-förmiger zweiter
Schlitz
- 5
- Gehäuseteil
- 6
- elektrische
Anschlusskomponente für
positives Zwischenkreispotential
- 7
- elektrische
Anschlusskomponente für
negatives Zwischenkreispotential
- 8
- Befestigungslasche
des Gehäuseteils
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Die
Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist
eine erfindungsgemäße Vorrichtung gezeigt.
In der 2 ist ein vergrößerter zugehöriger Ausschnitt
gezeigt.
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Dabei
ist in einem Gehäuseteil 5 eine
Kondensatorbaugruppe angeordnet, also mehrere Kondensatoren. Das
Gehäuseteil 5 ist
aus einem Stahlblech gefertigt und weist lochförmige Ausnehmungen auf zur
Verbesserung der Durchlüftung
und des vorzugsweise konvektiven Wärmetransports.
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Jeder
Kondensator umfasst selbst ein Kondensatorgehäuseteil, das an einem ersten
Endbereich eine Gewindebohrung umfasst, in welche ein Schraubgewinde 2 einschraubbar
ist, das durch ein Bohrloch im Gehäuseteil 5 hindurchgeführt ist
und mittels einer Mutter 1 an diesem Gehäuseteil 5 befestigbar
ist.
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An
einem vom ersten Endbereich abgewandten Endbereich sind Gewindebohrungen
angeordnet, in welche metallische Schrauben einschraubbar sind und
somit die elektrischen Anschlüsse
bildbar sind. Auf diese Weise sind an der 1 hinten liegenden
Seite des Gehäuseteils 5 elektrisch
leitfähige
Schienen, insbesondere plattenförmig
ausgeführte
Stromschienen, vorsehbar, an welche die metallischen Schrauben anschraubbar
sind und somit die jeweilige Schiene an die jeweilige metallisch
ausgekleidete Gewindebohrung elektrisch verbindbar ist.
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Auf
diese Weise sind also die Kondensatoren an ihrer einen Seite elektrisch
anschließbar
an ein oberes oder unteres Zwischenkreispotential. Aus der zugehörigen Zwischenkreisspannung
werden Phasenmodule versorgt, welche jeweils eine Halbbrücke von
Leistungsschaltern, also Serienschaltung von mindestens zwei ansteuerbaren
Leistungsschaltern, umfassen. An den Mittelabgriff der jeweiligen Halbbrücke werden
die Motorphasenleitungen verbunden und somit der Motor mit Wechselstrom,
insbesondere Drehstrom, versorgt. Zum elektrischen Anschluss der
Phasenmodule an den Zwischenkreis sind ebenfalls Stromschienen verwendet,
deren erste an der elektrischen Anschlusskomponente 6 für positives
Zwischenkreispotential und deren zweite an der elektrischen Anschlusskomponente 7 für negatives Zwischenkreispotential
angeschlossen ist. Die Anschlusskomponenten (6, 7)
werden auch als Anschlussblock bezeichnet.
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An
der anderen Seite sind sie mit ihrem Kondensatorgehäuse anschließbar an
das Gehäuseteil 5.
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Um
eine große
Toleranz in der Länge
also der Ausdehnung zwischen dem Anschlussbereich am Gehäuseteil 5 und
dem Anschlussbereich an den Stromschienen zuzulassen, sind im Gehäuseteil 5 Ausnehmungen
vorgesehen, die einen elastischen Bereich zwischen dem Anschlussbereich
und dem restlichen Gehäuseteil 5 erzeugen,
wobei der elastische Bereich ein mindestens zehnmal elastischeres, also
größeres Elastizitätsmodul
aufweist als der restliche Gehäuseteil,
insbesondere also das entsprechende Blechstück.
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Diese
Ausnehmungen sind als ein erster U-förmiger Schlitz 3 und
ein innerhalb dieses ersten Schlitzes vorgesehener zweiter U-förmiger Schlitz 4 ausgeführt.
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Statt
dieser ineinander geschobenen U-förmigen Schlitze (3, 4)
sind auch andere Ausnehmungen verwendbar, die den elastischen Bereich
schaffen.
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Das
Gehäuseteil 5 ist
aus Blech mit Befestigungslaschen 8 ausgeformt, die zum
Befestigen des Gehäuseteils 5 am
Rahmen eines Schaltschrankes oder an einer Grundplatte dienen.